多运营商共享5G网络技术方案研究与难点分析

刘波涛

（广东南方电信规划咨询设计院有限公司珠海分公司 广东省珠海市 519000）

5G 网络技术是在4G 网络技术基础之上发展而来的，多运营商共享5G 网络技术表现出的优势更加明显，更有助于降低运营商的运营成本。现如今针对5G 技术的研究和发展越来越深入，网络共享面临的机遇与挑战，越来越多，将此项技术建立在现有的通讯技术之上，进行造价预算，提高技术方案的综合水平。基于我国市场竞争的形势，加上网络运营商在运行的时候面临成本不断提升且部分的运营商很难顺利获得站点和频谱等相关资源的困境，各大运营商都开始准备使用网络共享的方式来达到降低运营成本等目的，从而增强自身品牌在市场中的竞争能力。如今，5G 网络技术已经成为当前国际关注的热点，其研发及运营等方面都需要足够的资金支撑，因此，单个运营商很难顺利运营，需要多个运营商进行共享和研究。

1 多个运营商共享的5G网络技术的方案

1.1 5G网络基站共享的技术方案

人们对于网络需求发生了很大的变化，尤其是在速度上提出了更高的要求。人们对于移动数据的依赖加剧，为5G 网络技术的发展提供了市场。5G 技术属于一种数字蜂窝网络，相较于之前的网络技术而言拥有更好的数据传输速率，网络延迟的时间短，即拥有更快的响应时间。5G 网络技术方案的研究越来越深入，主要是因为这一些技术可以应用在车联网、自动驾驶、外科手术、智能电网等行业中。模式主要是针对载波资源的配置进行合理处理，并且使用独立、共享载波方式具体展开。共享方案具体指的是将不同的核心网络与下一代无线接入网进行有效连接，并且需要共享频率资源。而独立共享具体指的是仅仅针对下一代无线接入网络进行共享，并没有包含频率资源在内。这两种方案的区别主要是独立载波在共享下频谱的资源不会出现共享的情况，而共享载波频谱的资源也能够实现共享。

图1：5G 技术阶段3GPP 的标准化网络共享结构

图2：4G 阶段3GPP 标准化的网络共享架构

5G 网络技术方案的峰值速率高，满足了现代人们对于网络速度的要求，也能够满足人们在视频清晰度方面的要求，即以高清视频为主，同时还可以保障虚拟现实等大数据量传输。5G 网络技术拥有超大网络容量，能够达到千亿设备的连接能力，物联通信的需求可以被满足。此技术拥有如此多的优势是多运营商共享的前提条件，也是共享的原因。我国的运营商包括联通、电信、移动等，这三个运营商在共享此项技术的过程中要建立起科学合理的技术方案，需要从实际情况加以考虑，这样才能够系统协调技术优势，推动通讯产业的发展。因此，一些供应商为了达到降低运营成本的目的，会使用独立载波共享的方式。图1 为以上两种方式的对比图示。其中，5GC 指的是5G 的核心网络，NG RAN 指的是下一代无线接入网络。5G 网络技术应当具有灵活性，这样才能够确保人口稠密地区、人口稀疏地区、交通线等地区的网络需求。

1.2 核心网络共享的技术方案

在思考如何建立起核心网络的共建共商方案的时候，可以根据实际情况适当采用多运营商的核心网络方案，将不同的运营商共同使用同一个下一代无线接入网，但不需要共享核心网络。参与的每个运营商在进行实际运作的时候，可以运用独立性数据核心网络。主要原因在于：第一，不同的运营商都有自身特殊情况，业务需求也不一样，这些差异性决定了其对核心网络的要求也不相同；第二，各个运营商使用的开通及计费的系统都相互不一样；第三，不同运营商在运用移动数据上也方式不一；第四，不同运营商在运用语言通话以及切换等方面不一样。从这些原因可以看到此项技术方案拥有的绝对优势，一旦全面推广和应用每个运营商都会获得预期的效益。不同的运营商面临的挑战和困难不同，综合实力也存在差异，在这样的情况下各个运营商确定的发展目标就决定了核心网络共享技术方案的具体内容以及实践操作标准。

1.3 承载网共享的技术方案

承载网共享已经在国际上十分普遍，根据技术方面分类，可分为物理、逻辑双挂。物理双挂具体指的是将基站当中的不同的两个运输接口和两个不同的运营商进行连接，但运营商相互之间不连接。逻辑双挂具体指的是将共享站只与一个运营商相关的下一代无线接入网进行连接，并使其为其他的运营商进行业务方面的传输。我国仍然处于发展中国家的发展状态，意味着我国还有很多方面存在不足，科学技术水平相对比较落后，在发展5G 网络技术的时候需要积极借鉴他国的经验，吸收先进的技术提高我国的技术实力。与此同时也应当积极培养技术专业人才，推动技术的进步。

2 端到端的网络共享技术方案

5GRAN 基站共享方案中以载波资源配置方式为核心，在这样的情况下会将其细分成独立载波共享以及共享载波方案。共享载波方案的关键核心是多个CN、一个NGRAN，前者与后者相连接，两者共享频率资源，在某种情况下两者也会相互组合，形成共享频率资源池。相较于共享载波方案，独立载波共享的核心是NGRAN，不过由于这一共享方案中并不含有频率资源，所以与共享载波方案的区别还是非常明显。随着5G 网络技术的发展和应用暴露出来的问题也会越来越多，也正是因为这样现在网络技术科研人员才会不断地实践应用以寻求更大的技术突破。移动通信系统已经无法满足未来需求，急需研发新一代5G 系统，只有这样才可以应对各类人员对于移动数据网络的要求。

多运营商共享5G 网络技术方案的研究一般会集中在成本、业务难易程度、维护难易程度等多个方面做出努力。独立载波共享方式目前来讲具有实际应用价值，因为使用的是自有频率，采用的是同频组网。独立载波共享相较于共享载波来讲还能够达到自己的频点只发自己的网络信号，而且可以实现各自配置自己的参数，各自保持语音回落的状态，总体上表现出独一无二的优势。比如5G 网络技术方案在智能电网上的应用，满足的就是电网对于安全的高需求，以及电网高覆盖率的要求等。智能电网的发展解决的是目前很多网络技术无法完成的问题，无论是网络的覆盖还是信号的平稳性都领先于现有的4G 网络技术以及WIFI 网络技术，正好展现出了5G 网络技术的优势。

3 多运营商共享5G网络技术的主要难点

3.1 混合架构之下的共享情况

在进行5G 网络建设的时候，可选择独立和非独立组网两个方式。在建设的过程中，不同的运营商需要依据自身运营的特点和状况，选择恰当的组网方式，这就会给5G 共享建设带来一系列难点。在实际推进工作的过程中，如果其中一个运营商选择使用非独立组网的方法，因为需要考虑4G 与5G 耦合的相关情况，可能会造成组网在调配及维护等方面的困难。根据理论方面的研究情况，5G网络的无线接入网能够在非独立组网相互之间以及独立组网相互之间、独立组网和非独立组网之间成功完成各项工作。但是，假如非独立组网与独立组网进行共享，则可能会对5G 基站提出更多新的要求。5G 网络技术经过了很长的发展时间才具有现在的技术水平，但是从全球的通讯网络产业发展的情况来看，5G 网络技术目前还不可能完全替代4G，只能说在4G 技术的基础之上加以发展，并且将其他网络融入到此项技术中，提高用户的体验感。多运营商共享5G 网络技术方案在落实的过程中面临的问题只会更多，但是发展前景是可观的。5G 技术开辟的新领域越来越多，解决了许多的问题，为推动全球经济的发展创造了有利条件。5G 网络技术目前的难点就是多运营商，就我国而言就是中国移动、中国联通、中国电信多个运营商在共享此技术的时候为了达到最大程度利用此技术的作用和价值。

3.2 5G无线接入网的空口资源的共享情况

5G 无线接入网的共享方式主要集中在多运营商只是共享无线接入网当中，且核心网应该保持独立地位，这些对多个运营商相互之间的无线资源的科学配置提出了更多新的难点，以下三个方式可以在面对这种类型问题的时候提供帮助。

（1）将分配比例进行固定。主要指的是根据前期的调查来实现对不同运营商空口资源的真实比例的分配，之后再使用令牌桶的方式来促使基站的使用用户涉及的公共性陆地移动网络实现科学调度。但是，这种方式也存在缺点，即很难实现动态性分析，这对于运营商的日常运营可能产生一些阻碍。

（2）进行部分共享分配。先将一部分的频谱资源挑选出来，之后再根据相关比例将其分配给不同的运营商，并将剩余的资源交由运营商共享，可根据实际的情况进行抢占，这样能够提升资源的动态性效果。

（3）根据比例进行分配。先根据实际情况设计出一个适当的共享比例，运营商可以以这个比例为标准，分配频谱资源，以这样的方式使得共享载频资源在利用率上达到最高程度。

单独用户的峰值速率能够达到最大程度，且不同的运营商之间的用户能够按照预先设定的比例实现资源的公平分配。因此，使用比例分配的方式能够极大地提高资源分配在动态方面的效果。5G网络新技术在多运营商共享的情况下还会展现出新的活力，经过不断地实践应用便会促进技术理念与实际情况的衔接，很多重点难点问题也会随之突破，这是目前全球各国发展应用5G 网络技术的目标和期望。

4 结语

5G 网络技术的出现使得万物互联不再是天方夜谭，网络技术发展最终必然会走向这个趋势。5G 网络涉及到多种业务内容，这种特点要求新一代的网络架构能够真正地适应不同业务发展的实际需求。现在使用网络的人数量越来越大，网络服务的水平影响着用户的体验感。尤其是我国这种人口基数大，上网人口基数大的国家，更加需要积极吸收先进的科学技术，研发当前的网络技术，不断地改变技术现状，从而构建网络技术方案。5G 网络技术已经出现了，多运营商共享此项其实就是在推动这项技术的实践，这样做的好处是能够尽快地发现技术本身的缺陷，从而加速优化。运营商需要以自身的情况以及网络特征为基础，综合网络发展前景，运用适当的组网方式，更有效地实现网络技术方面的演进。笔者主要分析了多运营商共享5G 网络技术方案，并针对难点进行了简要分析，希望能够为推进5G 网络技术的演变提出新思路。